L’énergie solaire est inépuisable, gratuite et abondante. Toutefois, un de ses défauts réside dans son intermittence. Cela peut paraître en effet évident, mais il fait nuit une partie de la journée et les nuages tarissent parfois la source. Pour rentabiliser le surplus produit par les panneaux photovoltaïques, les batteries solaires semblent donc être la solution vers plus d’autonomie énergétique. Mais pour quel public ? Quelles sont les perspectives dans le futur ? On vous explique tout dans cet article !
À qui s’adressent les batteries solaires ?
Quand on pense « énergie solaire », on imagine des panneaux photovoltaïques disposés dans des champs ou installés sur des toitures. Pourtant, ils ne sont que les parties les plus visibles des installations. Les batteries solaires sont en effet de plus en plus privilégiées pour capturer l’électricité produite en surplus par les panneaux. Cette solution de stockage d’énergie convient autant aux particuliers qu’aux grands fournisseurs d’électricité.
Pour les particuliers
Dès lors qu’ils produisent de l’électricité en trop, une batterie solaire est un moyen de profiter de ses panneaux photovoltaïques dans les moments où ils ne produisent plus assez. Elle est placée généralement à l’intérieur de la maison, dans un endroit frais. Avec l’obligation d’achat de votre énergie verte, une batterie solaire est une solution intéressante pour valoriser le surplus donné par une installation solaire domestique. Elle est même sérieusement à privilégier quand son foyer est isolé et en proie à des coupures régulières de courant.
Une batterie solaire externe offre d’autres avantages que sa grande sœur installée tranquillement dans le garage. D’une capacité importante et pratique à utiliser, elle est parfaite pour les sorties en nature (camping, barbecue). Elle excelle aussi pour les travaux en extérieur en alimentant les outils qui nécessitent beaucoup de puissance. Les batteries solaires portables possèdent par ailleurs plusieurs fiches pour brancher tout type d’appareil (USB par exemple). Les stations pour voiture électrique peuvent quant à elles recharger certains modèles.
Pour les fournisseurs d’énergie
La Californie fait office de très bon élève dans la production d’énergie renouvelable. L’État génère notamment de l’énergie solaire en grande quantité, ce qui lui joue parfois des tours. Pendant une longue période ensoleillée en 2017, les autorités ont ainsi dû payer l’État voisin pour se débarrasser de leur surplus d’électricité. Avec la multiplication des champs de panneaux photovoltaïques, le stockage de la manne solaire devient donc un enjeu crucial, tant au niveau environnemental qu’économique.
Les batteries représentent encore aujourd’hui un moyen de stocker l’énergie verte pour les grands acteurs du milieu. Cela est d’autant plus vrai que la demande en énergie va exploser d’ici les prochaines années. D’un côté, le réchauffement climatique risque effectivement de rendre moins efficaces les centrales nucléaires et de l’autre, les chauffages en hiver et les climatisations en été vont peser de plus en plus sur les bilans énergétiques nationaux.
Quel avenir pour les batteries solaires ?
D’année en année, les batteries se perfectionnent. Leur temps de recharge s’est sensiblement raccourci, leur rendement (perte entre l’énergie chargée et celle restituée) s’est amélioré et leur confection est moins coûteuse pour la planète et pour le porte-monnaie. Elles peuvent aussi être rechargées plus de fois (on parle de cycles). Ces évolutions profitent aux particuliers dans les appareils du quotidien ou par le biais d’une batterie solaire.
Pour les usages domestiques
Pour le grand public toutefois, les technologies ne devraient pas subir d’évolutions majeures d’ici les prochaines années. Les meilleures batteries solaires restent en effet celles au lithium. Elles possèdent un excellent rendement, un nombre de cycles important et sont recyclables. Toutefois, d’autres alternatives existent.
La batterie au plomb est par exemple une option économique qui dispose d’une durée de vie réduite. Néanmoins, des composants très toxiques la composent, ce qui pose problème pour une utilisation durable. La nouvelle venue des batteries solaires est celle à l’eau salée. Elle a l’avantage d’être écologique, car elle ne nécessite pas un processus lourd de recyclage. On manque toutefois de recul sur son endurance à long terme et elle est encore assez chère.
Parmi d’autres pistes de démocratisation pour le grand public, d’anciennes batteries de bus pourront être réutilisées dans un cadre domestique durant 10 à 15 ans. Les batteries solaires peuvent par ailleurs très bien être mutualisées à l’échelle d’une copropriété ou d’un quartier. Les coûts de mise en place, souvent lourds et répulsifs, sont alors divisés dans la communauté en s’inscrivant par exemple dans un plan global d’installation de panneaux solaires.
Les innovations à venir pour les producteurs d’énergie
Les recherches pour des batteries de plus grande capacité, plus puissantes et écologiques sont florissantes. Les avancées profitent en premier lieu aux professionnelles et arriveront plus tard chez les particuliers. Voici quelques batteries qui risquent bien de révolutionner le stockage d’énergie verte dans les prochaines années.
- La batterie au lithium soufre
La batterie classique au lithium-ion fait intervenir du nickel et du cobalt, deux matériaux toxiques et peu respectueux de l’environnement. Toutefois, des percées récentes nous rapprochent de leur remplacement par le soufre, un élément très abondant sur Terre. Les futures batteries impliquant cette technologie seront bien plus compactes avec une longue durée de vie.
- La batterie « tout solide »
Ce type de batterie lithium sera sans doute l’avenir du stockage d’énergie. L’électrolyte (le liquide où les ions du lithium se déplacent) deviendra alors solide. Les avantages sont nombreux et des gains sont à espérer à de multiples niveaux. Cela permettrait par exemple de rendre les batteries ininflammables, évitant ainsi de graves incendies.
- La batterie redox vanadium
Composée du métal rare vanadium, cette batterie possède aussi de nombreux atouts pour le stockage d’énergie solaire. Son principal avantage est sa faible « autodécharge », ce qui lui permet de garder de l’énergie sur une période de temps bien plus longue qu’une batterie lithium. Par ailleurs, elle délivre très rapidement l’électricité, ce qui la rend pertinente comme groupe électrogène d’installations sensibles.
- La batterie sable
Si vous avez cligné des yeux en lisant le nom de cette batterie, vous risquez certainement d’être davantage convaincu par son fonctionnement. On doit son élaboration à une équipe finlandaise. Sa mise au point peut réellement changer la donne au niveau du stockage d’énergie verte, notamment dans les pays froids.
Le principe est simple : utiliser le surplus d’énergie solaire ou éolienne pour chauffer jusqu’à 500 degrés du sable. Bien moins cher que le lithium, la matière est entreposée dans une cuve pouvant en accueillir une centaine de tonnes. Cependant, la solution est thermique et non pas électrique. Elle procure donc de la chaleur aux habitations environnantes lors des longs et rudes hivers finlandais.
